紅外吸收光譜分析與紅外光譜儀(已修改)
2025-05-14 01:51 本頁(yè)面
【正文】 紅外吸收光譜分析與紅外光譜儀 內(nèi)容摘要 概述 紅外吸收光譜基本原理 紅外吸收光譜與分子結(jié)構(gòu)關(guān)系 紅外分光光度技術(shù) 紅外吸收光譜法的應(yīng)用 2022/5/30 電磁波譜 是將電磁波（電磁輻射）按波長(zhǎng)（或頻率、或能量）順序排列得到的。 不同波長(zhǎng)的電磁波按照其波長(zhǎng)范圍分為不同的區(qū)域，不同區(qū)域的電磁波，是由不同的機(jī)理的產(chǎn)生。 2022/5/30 電磁波譜 其中，中紅外區(qū)（ 即 4 000400cm1）是研究和應(yīng)用最多的區(qū)域，通常說(shuō)的 紅外光譜就是指中紅外區(qū)的紅外吸收光譜 。 （ 1）近紅外區(qū)： （ 128204000cm1），主要用于研究分子中的 OH、 NH、 CH鍵的振動(dòng)倍頻與組頻。 （ 2）中紅外區(qū) ： （ 4000400cm1）， 主要用于研究大部分有機(jī)化合物的振動(dòng)基頻。 （ 3）遠(yuǎn)紅外區(qū)： 25300μm （ 40033cm1）， 主要用于研究分子的轉(zhuǎn)動(dòng)光譜及重原子成鍵的振動(dòng)。 概 述 紅外吸收光譜又稱為 分子振動(dòng) — 轉(zhuǎn)動(dòng)光譜 。 當(dāng)樣品受到頻率連續(xù)變化的紅外光照射時(shí)，樣品中的分子吸收某些頻率的輻射，產(chǎn)生 分子振動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)能級(jí)從基態(tài)到激發(fā)態(tài)的躍遷 ，使相應(yīng)于這些吸收區(qū)域的 透射光強(qiáng)度減弱 。記錄紅外光的百分透射比與 波數(shù) 或波長(zhǎng)關(guān)系的曲線，就得到紅外光譜。 什么是紅外吸收光譜？ )(10)(41mcm??? ??T σ 曲線 → 前疏后密 Tλ 曲線 → 前密后疏 典型的紅外光譜圖 橫坐標(biāo)可用波長(zhǎng) λ和波數(shù) σ 表征。 縱坐標(biāo)為百分透射比 T%。 ：由基態(tài)躍遷到第一激發(fā)態(tài)，產(chǎn)生的強(qiáng)吸收峰，稱為 基頻峰 (強(qiáng)度大 )； ：由基態(tài)直接躍遷到第二、第三等激發(fā)態(tài)，而產(chǎn)生的弱吸收峰，稱為倍頻峰； ：兩個(gè)基頻峰頻率相加而形成的峰 。 常用的紅外光譜術(shù)語(yǔ) 紅外吸收光譜基本原理 產(chǎn)生紅外吸收的條件 物質(zhì)吸收紅外輻射應(yīng)滿足兩個(gè)條件： （ 1）輻射與物質(zhì)之間有相互作用； （ 2）輻射光具有的能量與物質(zhì) 分子發(fā)生振動(dòng) 躍遷時(shí)所需的能量相等； ?E振 =~ eV ?E轉(zhuǎn) =~ eV 分子的振動(dòng)的基本類型 ? 伸縮振動(dòng)：原子沿鍵軸方向伸縮，鍵長(zhǎng)發(fā)生變化而鍵角不變的振動(dòng)稱為伸縮振動(dòng)。用符號(hào) v表示。它又分為對(duì)稱（ vs）和不對(duì)稱（ vas）伸縮振動(dòng)。 振動(dòng)時(shí)鍵長(zhǎng)發(fā)生變化，鍵角不變。 亞甲基 ?對(duì)同一基團(tuán)來(lái)說(shuō)， 不對(duì)稱伸縮振動(dòng)的頻率要稍高于對(duì)稱伸縮振動(dòng)。 ? 變形振動(dòng)（或彎曲振動(dòng)）：基團(tuán)鍵角發(fā)生周期變化而鍵長(zhǎng)不變的振動(dòng)稱為變形振動(dòng)，彎曲振動(dòng)又分為面內(nèi)和面外彎曲振動(dòng)。 +、 分別表示垂直紙面向上和向下的運(yùn)動(dòng) 亞甲基 每個(gè)原子在空間都可以沿著 x、 y、 z軸方向運(yùn)動(dòng)，如果分子由 n 個(gè)原子組成，其運(yùn)動(dòng)自由度就有 3n 個(gè)，這 3n個(gè)運(yùn)動(dòng)自由度中，包括 3個(gè)分子整體平動(dòng)自由度，3個(gè)分子整體轉(zhuǎn)動(dòng)自由度，剩下的是分子的振動(dòng)自由度。 對(duì)于非線性分子振動(dòng)自由度為 3n－ 6； 對(duì)于線性分子，其振動(dòng)自由度是 3n－ 5。 基本振動(dòng)的理論數(shù) 每個(gè)振動(dòng)自由度相應(yīng)于紅外光譜圖上一個(gè) 基頻吸收帶 。當(dāng)△ V =1時(shí)， 0→ 1振動(dòng)能級(jí)的躍遷，稱為基本振動(dòng)頻率或基頻吸收帶
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